(57)【要約】【課題】ズームレンズの薄型化、小型化を図る。【解決手段】物体側から順に、第１レンズ群Ｉ、正の屈折力を有する第２レンズ群ＩＩ、正の屈折力を有する第３レンズ群ＩＩＩを備え、第２レンズ群及び第３レンズ群が移動して広角端から望遠端への変倍及び変倍に伴う像面変動の補正を行い、第１レンズ群Ｉは、負レンズ１及び光路を折り曲げるプリズム２からなり、第２レンズ群ＩＩは、開口絞りＳＤ，正レンズ３及び負レンズ４からなり、第３レンズ群ＩＩＩは正レンズ５からなり、第１レンズ群Ｉの最も物体側の面Ｓ１から像面Ｐまでのレンズ系における光軸上の距離ＴＬ、レンズ系の広角端における焦点距離ｆｗの関係が、４＜ＴＬ／ｆｗ＜１０、を満足するように形成する。これにより、広角で明るく、小型、薄型で軽量のズームレンズを得ることができる。【選択図】図１
2007033476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像面順に向けて順に、第１レンズ群、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群、全体として正の屈折力を有する第３レンズ群を備え、前記第２レンズ群及び第３レンズ群が移動して広角端から望遠端への変倍及び変倍に伴う像面変動の補正を行うズームレンズであって、
前記第１レンズ群は、負の屈折力を有する負レンズ、及び光路を折り曲げるプリズムからなり、
前記第２レンズ群は、所定の口径をなす開口絞り、正の屈折力を有する正レンズ、及び負の屈折力を有する負レンズからなり、
前記第３レンズ群は、正の屈折力を有する正レンズからなり、
前記第１レンズ群の最も物体側の面から像面までのレンズ系における光軸上の距離をＴＬ、前記レンズ系の広角端における焦点距離をｆｗとするとき、下記条件式（１）を満たすことを特徴とするズームレンズ。
（１）  ４＜ＴＬ／ｆｗ＜１０
【請求項２】
前記第１レンズ群のプリズムは、正の屈折力を有するように、物体側及び像面側の少なくとも一方の面が凸状に湾曲して形成されている、
ことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
【請求項３】
前記第１レンズ群のプリズムは、樹脂材料により形成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記第２レンズ群の正レンズ及び負レンズのアッベ数をそれぞれνｓ，νｆとするとき、下記の条件式（２）を満たすことを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載のズームレンズ。
（２）  ｜νｆ−νｓ｜＞４０
【請求項５】
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、及び前記第３レンズ群は、それぞれ少なくとも一つの非球面を有するレンズを含む、
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれかに記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、及び前記第３レンズ群は、樹脂材料により形成されかつ正及び負の異なる屈折力を有する少なくとも２つの樹脂レンズを含み、
前記樹脂レンズの焦点距離ｆｐの逆数を加算した値をΣ（１／ｆｐ）とするとき、
下記条件式（３）を満たすことを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載のズームレンズ。
（３）  ｜Σ（１／ｆｐ）｜＜０．０３
【請求項７】
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記レンズ系の広角端における焦点距離をｆｗとするとき、下記条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１ないし６いずれかに記載のズームレンズ。
（４）  １．５＜｜ｆ２／ｆｗ│＜３．５
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いた電子撮像装置に適用されるズームレンズに関し、特にデジタルスチルカメラ、モバイルカメラ等に好適な小型のズームレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等に用いられる固体撮像素子の著しい技術進歩により、ＣＣＤ等の小型化、高性能化が急速に進んでいる。このため、電子撮像装置に搭載されるズームレンズにおいても、より小型、軽量、薄型のものが求められている。
ズームレンズの薄型化においては、レンズ系の最も物体側の面から像面までの厚み、すなわち、奥行きの厚みが問題となる。
【０００３】
この問題に対処するものとして、レンズ系内にプリズム等の反射面をもたせ、光路を折り曲げる光学系が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
しかしながら、これらのズームレンズでは、未だレンズ枚数が多く、小型化、軽量化、低コスト化等の点では不十分である。特に、携帯電話機、携帯情報端末機（ＰＤＡ）等は、さらなる小型化、薄型化が強く要求されており、それ故に、それらに搭載されるズームレンズとしては、より小型で、薄型にする必要がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１３１６１０号公報
【特許文献２】特開平１０−２０１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、４つのレンズと１つのプリズムという非常に簡単な構成を採用するにも拘わらず、レンズの形状、非球面を施す位置等を適切に設定することにより、近年の高密度な固体撮像素子にも対応し得る、広画角で明るく、より安価で、デジタルスチルカメラ、モバイルカメラ等に適用できる小型のズームレンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のズームレンズは、物体側から像面順に向けて順に、第１レンズ群、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群、全体として正の屈折力を有する第３レンズ群を備え、第２レンズ群及び第３レンズ群が移動して広角端から望遠端への変倍及び変倍に伴う像面変動の補正を行うズームレンズであって、上記第１レンズ群は、負の屈折力を有する負レンズ，及び光路を折り曲げるプリズムからなり、上記第２レンズ群は、所定の口径をなす開口絞り，正の屈折力を有する正レンズ，及び負の屈折力を有する負レンズからなり、上記第３レンズ群は、正の屈折力を有する正レンズからなり、上記第１レンズ群の最も物体側の面から像面までのレンズ系における光軸上の距離をＴＬ、レンズ系の広角端における焦点距離をｆｗとするとき、次の条件式（１）、
（１）  ４＜ＴＬ／ｆｗ＜１０
を満足することを特徴としている。
この構成によれば、第１レンズ群に入射した光線はプリズムにより略直角に折り曲げられ、第２レンズ群及び第３レンズ群が移動することにより３倍程度の変倍比を確保しつつ広角〜望遠の変倍及び変倍に伴う像面変動の補正を行って固体撮像素子の像面に結像させる。ここでは、全体として４つのレンズと１つのプリズムからなりかつ条件式（１）を満足するレンズ構成を採用したことにより、広角で明るく、小型、薄型で軽量のズームレンズを得ることができる。
【０００７】
上記構成において、第１レンズ群のプリズムは、正の屈折力を有するように、物体側及び像面側の少なくとも一方の面が凸状に湾曲して形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、プリズムに凸状に湾曲した面を形成して正の屈折力をもたせることにより、レンズの構成枚数を減らすことができ、軽量化、低コスト化を可能としている。
【０００８】
上記構成において、第１レンズ群のプリズムは、樹脂材料により形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、プリズムを樹脂材料により形成することにより、軽量化、低コスト化、光路長の短縮化を可能としている。
【０００９】
上記構成において、第２レンズ群の正レンズ及び負レンズのアッベ数をそれぞれνｓ、νｆとしたとき、次の条件式（２）、
（２）  ｜νｆ−νｓ｜＞４０
を満足する構成を採用することができる。
この構成によれば、第２レンズ群を形成する正レンズ及び負レンズが、条件式（２）を満たすように設定することにより、高性能化に大きく影響する色収差を良好に補正することができる。
【００１０】
上記構成において、第１レンズ群、第２レンズ群、及び第３レンズ群は、それぞれ少なくとも一つの非球面を有するレンズを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、レンズの枚数を減らしつつ、球面収差等の軸上収差、非点収差、歪曲収差等の軸外収差を良好に補正することができ、近年の高密度な固体撮像素子に好適な高性能のズームレンズが得られる。
【００１１】
上記構成において、第１レンズ群、第２レンズ群、及び第３レンズ群は、樹脂材料により形成されかつ正及び負の異なる屈折力を有する少なくとも２つの樹脂レンズを含み、樹脂レンズの焦点距離ｆｐの逆数を加算した値をΣ（１／ｆｐ）とするとき、次の条件式（３）、
（３）  ｜Σ（１／ｆｐ）｜＜０．０３
を満足する構成を採用することができる。
この構成によれば、温度変化によるバックフォーカスへの影響を軽減でき、レンズのパワーを適度に大きく設定することができる。
【００１２】
上記構成において、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、レンズ系の広角端における焦点距離をｆｗとするとき、次の条件式（４）、
（４）  １．５＜｜ｆ２／ｆｗ│＜３．５
を満足する構成を採用することができる。
この構成によれば、３倍程度の変倍比を確保でき、高い光学性能を得ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成をなすズームレンズによれば、４つのレンズ及び１つのプリズムという非常に簡単なレンズ構成を採用したにも拘わらず、レンズの形状、非球面を施す位置、ガラス材料等を適切に設定することにより、近年の高密度な撮像素子にも対応した光学性能を有し、広画角で、明るく、より安価で、デジタルスチルカメラ、モバイルカメラ等に好適な小型のズームレンズを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明に係るズームレンズの一実施形態を示す構成図であり、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）は広角端、中間位置、望遠端における光路図である。
このズームレンズは、図１に示すように、物体側から像面順に向けて順に、第１レンズ群（Ｉ）、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群（ＩＩ）、全体として正の屈折力を有する第３レンズ群（ＩＩＩ）を備えている。そして、第３レンズ群（ＩＩＩ）の後方には、ガラスフィルタ６，７が配置され、その後方に固体撮像素子の像面Ｐが配置される。
この構成において、図２に示すように、第２レンズ群（ＩＩ）及び第３レンズ群（ＩＩＩ）が、光軸Ｌ方向に移動して、広角端〜望遠端への変倍及び変倍に伴う像面変動の補正を行うようになっている。
【００１５】
第１レンズ群（Ｉ）は、負の屈折力を有する負レンズ１、光路を折り曲げるプリズム２により形成されている。
第２レンズ群（ＩＩ）は、所定の口径をなす開口絞りＳＤ、正の屈折力を有する正レンズ３、負の屈折力を有する負レンズ４により形成されている。尚、開口絞りＳＤは、正レンズ３の物体側の面よりも光軸Ｌ方向において後退した位置に配置されている。
第３レンズ群（ＩＩＩ）は、正の屈折力を有する正レンズ５により形成されている。
【００１６】
ここでは、負レンズ１、プリズム２、正レンズ３、負レンズ４、正レンズ５、ガラスフィルタ６，７及び像面Ｐが、光軸Ｌに沿って物体側から像面側に向けて順に配列される構成において、図１に示すように、それぞれの面をＳｉ（ｉ＝１〜１４）、それぞれの面Ｓｉの曲率半径をＲｉ（ｉ＝１〜１４）、ｄ線に対する屈折率をＮｉ（ｉ＝１〜７）及びアッベ数をνｉ（ｉ＝１〜７）、負レンズ１〜像面Ｐまでのそれぞれの光軸Ｌ上における間隔（厚さ、空気間隔）をＤｉ（ｉ＝１〜１４）で表す。
【００１７】
また、第１レンズ群（Ｉ）の最も物体側の面（負レンズ１の物体側の面）Ｓ１〜像面Ｐまでをレンズ系とし、このレンズ系の広角端、中間、望遠端における焦点距離をｆｗ，ｆｍ，ｆｔ、第２レンズ群（ＩＩ）の焦点距離をｆ２、レンズ系の光軸Ｌ上の距離（レンズ系全長）をＴＬ、第２レンズ群（ＩＩ）の正レンズ３及び負レンズ４のそれぞれのアッベ数をνｓ（＝ν３），νｆ（＝ν４）、樹脂材料により形成されたレンズの焦点距離をｆｐで表す。
【００１８】
＜第１レンズ群（Ｉ）＞
負レンズ１は、ガラス材料又は樹脂材料により形成され、負の屈折力を有するように、物体側の面Ｓ１が平面でかつ像面側の面Ｓ２が凹状をなす平凹形状のレンズである。
プリズム２は、ガラス材料又は樹脂材料により形成され、物体側の面Ｓ３が平面でかつ像面側の面Ｓ４が平面に形成され、又は、正の屈折力を有するように物体側の面Ｓ３又は像面側の面Ｓ４が凸状に湾曲して形成されている。
ここでは、プリズム２が正の屈折力を有するように物体側及び像面側の少なくとも一方の面Ｓ３，Ｓ４が凸状に湾曲して形成されることにより、レンズの構成枚数を減らすことができ、軽量化、低コスト化を可能としている。
さらに、プリズム２は、好ましくは樹脂材料により形成される。これにより、軽量化、低コスト化、光路長の短縮化が可能となる。
【００１９】
＜第２レンズ群（ＩＩ）＞
正レンズ３は、ガラス材料又は樹脂材料により形成され、正の屈折力を有するように、物体側の面Ｓ５が凸状でかつ像面側の面Ｓ６が凸状をなす両凸形状のレンズである。
負レンズ４は、ガラス材料又は樹脂材料により形成され、負の屈折率を有するように、物体側の面Ｓ７が凸状でかつ像面側の面Ｓ８が凹状をなすメニスカス形状のレンズである。
【００２０】
＜第３レンズ群（ＩＩＩ）＞
正レンズ５は、ガラス材料又は樹脂材料により形成され、正の屈折力を有するように、物体側の面Ｓ９が凸状又は凹状でかつ像面側の面Ｓ１０が凸状をなす両凸形状又はメニスカス形状のレンズである。
【００２１】
上記構成においては、第１レンズ群（Ｉ）に入射した光線は、図１に示すように、プリズム２により略直角に折り曲げられ、第２レンズ群（ＩＩ）及び第３レンズ群（ＩＩＩ）が移動することにより、３倍程度の変倍比を確保しつつ広角〜望遠の変倍及び変倍に伴う像面変動の補正を行って固体撮像素子の像面Ｐに結像させる。
【００２２】
また、上記構成に加えて、第１レンズ群（Ｉ）の最も物体側の面Ｓ１から像面Ｐまでのレンズ系における光軸Ｌ上の距離ＴＬ、レンズ系の広角端における焦点距離ｆｗが、次の条件式（１）、
（１）  ４＜ＴＬ／ｆｗ＜１０
を満足するように形成されている。
すなわち、全体として４つのレンズ１，３，４，５と１つのプリズム２からなり、かつ、条件式（１）を満足するレンズ構成を採用したことにより、広角で明るく、小型、薄型で軽量のズームレンズが得られる。
【００２３】
また、上記構成においては、第２レンズ群（ＩＩ）の正レンズ３及び負レンズ４のアッベ数νｓ、νｆが、好ましくは次の条件式（２）、
（２）  ｜νｆ−νｓ｜＞４０
を満足するように形成される。
条件式（２）は、第２レンズ群（ＩＩ）のガラス材料の選定を規定したものである。この条件式（２）を満たさない場合は、色収差を良好に補正するのが困難になり、レンズの構成枚数の増加あるいは変倍比（倍率）の低下を招くが、この条件式（２）を満たすことにより、高性能化に大きく影響する色収差を良好に補正することができる。
【００２４】
また、上記構成においては、第１レンズ群（Ｉ）、第２レンズ群（ＩＩ）、及び第３レンズ群（ＩＩＩ）が、好ましくは、それぞれ少なくとも一つの非球面を有するレンズを含むように形成される。
ここで、非球面を表す式は、次式で規定される。
Ｚ＝Ｃｙ２／［１＋（１−εＣ２ｙ２）１／２］＋Ｄｙ４＋Ｅｙ６＋Ｆｙ８＋Ｇｙ１０
ただし、Ｚ：非球面の頂点における接平面から，光軸Ｌからの高さがｙの非球面上の点までの距離、ｙ：光軸からの高さ、Ｃ：非球面の頂点における曲率（１／Ｒ）、ε：円錐定数、Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ：非球面係数である。
【００２５】
このように非球面を設けることにより、レンズの枚数を減らしつつ、球面収差等の軸上収差、非点収差、歪曲収差等の軸外収差を良好に補正することができ、近年の高密度な固体撮像素子に好適な高性能のズームレンズが得られる。
すなわち、一般に開口絞りＳＤの近くでは球面収差等の軸上収差が発生し易く、開口絞りＳＤから離れた位置にあるレンズでは非点収差、歪曲収差等の軸外収差が発生し易い。球面レンズでそれらを補正するとなると構成枚数の増加等が考えられ目的に沿わない。そこで、各レンズ群に非球面を設けることにより、球面収差等の軸上収差と、非点収差、歪曲収差等の軸外収差を良好に補正でき、近年の高密度な撮像素子に対応したレンズを得ることができる。
例えば、少なくとも負レンズ１及び正レンズ５に非球面を設けることにより、特に広角端、望遠端にて発生する歪曲収差を効果的に補正することができる。また、開口絞りＳＤの近くのレンズ３に非球面を設けることにより、広角端〜望遠端までの全範囲で、球面収差等の軸上収差を良好に補正することができる。
より具体的には、負レンズ１の像面側の面Ｓ２、凸状に形成されたプリズム２の像面側の面Ｓ４、正レンズ３の物体側の面Ｓ５、負レンズ４の像面側の面Ｓ８、正レンズ５の物体側及び像面側の両面Ｓ９，Ｓ１０等が非球面に形成される。
【００２６】
また、上記構成においては、好ましくは、第１レンズ群（Ｉ）、第２レンズ群（ＩＩ）、及び第３レンズ群（ＩＩＩ）が樹脂材料により形成されかつ正及び負の異なる屈折力を有する少なくとも２つの樹脂レンズを含み、樹脂レンズの焦点距離ｆｐの逆数を加算した値Σ（１／ｆｐ）が、次の条件式（３）、
（３）  ｜Σ（１／ｆｐ）｜＜０．０３
を満足するように形成される。
条件式（３）は、温度変化の影響に対する対策を規定したものであり、樹脂材料により形成されたレンズが正又は負の一方の屈折力をもつものに偏った場合、温度変化によるバックフォーカスへの影響が生じるため、レンズのパワーを小さく抑えなければならず自由度が小さくなる。また、バックフォーカスのずれを補正するのが難しくなる。
そこで、条件式（３）を満たすように設定することにより、温度変化によるバックフォーカスへの影響を打ち消し合って、その影響を軽減でき、レンズのパワーを適度に大きく設定することができる。
【００２７】
さらに、上記構成においては、第２レンズ群（ＩＩ）の焦点距離ｆ２、レンズ系の広角端における焦点距離ｆｗの関係が、好ましくは、次の条件式（４）、
（４）  １．５＜｜ｆ２／ｆｗ│＜３．５
を満足するように形成される。
条件式（２）は、第2レンズ群（ＩＩ）のパワーを規定したものであり、この条件式（４）を満たすことにより、３倍程度の変倍比を確保でき、高い光学性能を得ることができる。
【００２８】
次に、上記ズームレンズの具体的な数値による実施例を、実施例１、実施例２として以下に示す。
【実施例１】
【００２９】
実施例１における条件式（１）〜（４）の数値データ、負レンズ１〜正レンズ５、ガラスフィルタ６，７の主な仕様諸元、種々の数値データ（設定値）は以下の通りである。また、実施例１においては、負レンズ１、プリズム２、正レンズ３、負レンズ４、正レンズ５のうち、正レンズ３，負レンズ４がガラス材料により形成され、負レンズ１，プリズム２，正レンズ５が樹脂材料により形成されている。
＜条件式＞
（１）ＴＬ／ｆｗ＝３６．３７／４．８４＝７．５１４
（２）｜νｓ−νｆ│＝７０．３−２０．６＝４９．７
（３）｜Σ（１／ｆｐ）｜＝｜（−０．１２２３＋０．０３０６７＋０．０７３２５）｜＝０．０１８４
（４）｜ｆ２／ｆｗ│＝｜１２．１１７６／４．８４｜＝２．５０３
【００３０】
＜仕様諸元＞
物体距離＝∞（広角端）〜∞（中間）〜∞（望遠端）、レンズ系の焦点距離（ｆｗ，ｆｍ，ｆｔ）＝４．８４ｍｍ（広角端）〜８．５０ｍｍ（中間）〜１４．１６ｍｍ（望遠端）、変倍比（倍率）＝２．９３、Ｆナンバー＝２．８８（広角端）〜４．３２（中間）〜６．０９（望遠端）、画角（２ω）＝５８．４０°（広角端）〜３６．２０°（中間）〜２２．３４°（望遠端）、射出角度（Ｈ＝３．６ｍｍ）＝−７．７６°（広角端）〜−０．１°（中間）〜３．９７°（望遠端）、レンズ全長（空気換算）＝３０．３０ｍｍ（広角端）〜３２．６４ｍｍ（中間）〜３３．８７ｍｍ（望遠端）、レンズ系全長（空気換算）＝３６．０９ｍｍ（広角端）〜３６．１０ｍｍ（中間）〜３６．１０ｍｍ（望遠端）、バックフォーカス（空気換算）＝５．７９ｍｍ（広角端）〜３．４６ｍｍ（中間）〜２．２３ｍｍ（望遠端）
【００３１】
＜非球面＞
負レンズ１の像面側の面Ｓ２、プリズム２の像面側の面Ｓ４、正レンズ３の物体側の面Ｓ５、負レンズ４の像面側の面Ｓ８、正レンズ５の両面Ｓ９，Ｓ１０
＜曲率半径＞
Ｒ１＝∞、Ｒ２＝４．２９２ｍｍ（非球面）、Ｒ３＝∞、Ｒ４＝−１９．０３４ｍｍ（非球面）、Ｒ５＝４．３８６ｍｍ（非球面）、Ｒ６＝−３２．２７６ｍｍ、Ｒ７＝５．３２７ｍｍ、Ｒ８＝３．２３１ｍｍ（非球面）、Ｒ９＝−２６２．３６８ｍｍ（非球面）、Ｒ１０＝−７．０００ｍｍ（非球面）、Ｒ１１＝∞、Ｒ１２＝∞、Ｒ１３＝∞、Ｒ１４＝∞
＜光軸上の間隔＞
Ｄ１＝１．００ｍｍ、Ｄ２＝２．００ｍｍ、Ｄ３＝６．９５ｍｍ、Ｄ4＝可変、Ｄ５＝２．００ｍｍ、Ｄ６＝１．５６ｍｍ、Ｄ７＝０．７３ｍｍ、Ｄ８＝可変、Ｄ９＝２．３３ｍｍ、Ｄ１０＝可変、Ｄ１１＝０．３０ｍｍ、Ｄ１２＝０．１５ｍｍ、Ｄ１３＝０．５０ｍｍ、Ｄ１４＝０．５０ｍｍ
＜屈折率（Ｎｄ）＞
Ｎ１＝１．５２５１２０、Ｎ２＝１．５８３８５０、Ｎ３＝１．５１８３４８、Ｎ４＝１．９９６７０１、Ｎ５＝１．５２５１２０、Ｎ６＝１．５１６７９８、Ｎ７＝１．５１６７９８
＜アッベ数（νｄ）＞
ν１＝５６．３、ν２＝３０．３、ν３＝７０．３、ν４＝２０．６、ν５＝５６．３、ν６＝６４．２、ν７＝６４．２
【００３２】
＜ズーム間隔（Ｄ４，Ｄ８，Ｄ１０）＞
Ｄ４＝１１．７５ｍｍ（広角端）〜６．２２ｍｍ（中間）〜１．００ｍｍ（望遠端）、
Ｄ８＝１．９８ｍｍ（広角端）〜９．８５ｍｍ（中間）〜１６．３０ｍｍ（望遠端）、
Ｄ１０＝４．６２ｍｍ（広角端）〜２．２７ｍｍ（中間）〜１．０５ｍｍ（望遠端）
【００３３】
＜非球面係数の数値データ＞
＜Ｓ２＞
ε＝−０．８３１７５５、Ｄ＝２．２２１９７０×１０−４、Ｅ＝６．０７８４２０×１０−６、Ｆ＝４．０４２２４０×１０−８、Ｇ＝−３．１７１６５０×１０−１０
＜Ｓ４＞
ε＝９．７７０４３８、Ｄ＝−９．６８８５６０×１０−５、Ｅ＝２．３６４７１０×１０−６、Ｆ＝７．５６４９３０×１０−８、Ｇ＝０．００００００、
＜Ｓ５＞
ε＝−１．１５５６００、Ｄ＝５．６２１０４０×１０−４、Ｅ＝８．７１３７３０×１０−６、Ｆ＝−９．４２９２３０×１０−７、Ｇ＝０．００００００、
＜Ｓ８＞
ε＝０．１３７４０３、Ｄ＝１．７６７３１０×１０−４、Ｅ＝−３．９１２０７０×１０−５、Ｆ＝０．００００００、Ｇ＝０．００００００、
＜Ｓ９＞
ε＝−２．６９８６３２、Ｄ＝−９．６７７０００×１０−４、Ｅ＝−１．１０３８８０×１０−４、Ｆ＝−５．３０９１２０×１０−６、Ｇ＝０．００００００、
＜Ｓ１０＞
ε＝０．００００００、Ｄ＝−９．５８６５２０×１０−４、Ｅ＝−１．２３４７８０×１０−４、Ｆ＝０．００００００、Ｇ＝０．００００００
【００３４】
この実施例１における広角端、中間位置、望遠端でのそれぞれの球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差に関する収差線図は、図３、図４、図５に示すような結果となる。尚、図３、図４、図５において、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。
この実施例１によるレンズ仕様によれば、変倍比が２．９３、広角端でのＦナンバーが２．８８程度と明るく、諸収差が良好に補正された光学性能の高い、小型のズームレンズが得られる。
【実施例２】
【００３５】
実施例２における条件式（１）〜（４）の数値データ、負レンズ１〜正レンズ５、ガラスフィルタ６，７の主な仕様諸元、種々の数値データ（設定値）は以下の通りである。また、実施例１においては、負レンズ１、プリズム２、正レンズ３、負レンズ４、正レンズ５のうち、正レンズ３，負レンズ４がガラス材料により形成され、負レンズ１，プリズム２，正レンズ５が樹脂材料により形成されている。
＜条件式＞
（１）ＴＬ／ｆｗ＝３５．２５５／４．８４＝７．２８４
（２）｜νｓ−νｆ│＝７０．３−２０．６＝４９．７
（３）｜Σ（１／ｆｐ）｜＝｜（−０．１２２２＋０．０２５８５＋０．０７１９７）｜＝０．０２４
（４）｜ｆ２／ｆｗ│＝｜１０．７０８／４．８４｜＝２．２１２
【００３６】
＜仕様諸元＞
物体距離＝∞（広角端）〜∞（中間）〜∞（望遠端）、レンズ系の焦点距離（ｆｗ，ｆｍ，ｆｔ）＝４．８４ｍｍ（広角端）〜８．５０ｍｍ（中間）〜１４．２０ｍｍ（望遠端）、変倍比（倍率）＝２．９３、Ｆナンバー＝２．９０（広角端）〜４．４０（中間）〜６．０７（望遠端）、画角（２ω）＝５９．９４°（広角端）〜３６．４４°（中間）〜２２．４８°（望遠端）、射出角度（Ｈ＝３．６ｍｍ）＝９．４°（広角端）〜０．７６°（中間）〜−３．２４°（望遠端）、レンズ全長（空気換算）＝３０．０７ｍｍ（広角端）〜３２．８ｍｍ（中間）〜３３．０ｍｍ（望遠端）、レンズ系全長（空気換算）＝３４．９８ｍｍ〜３４．９７ｍｍ（中間）〜３４．９８ｍｍ（望遠端）、バックフォーカス（空気換算）＝４．９１ｍｍ（広角端）〜２．１７ｍｍ（中間）〜１．９８ｍｍ（望遠端）
【００３７】
＜非球面＞
負レンズ１の像面側の面Ｓ２、プリズム２の像面側の面Ｓ４、正レンズ３の物体側の面Ｓ５、負レンズ４の像面側の面Ｓ８、正レンズ５の両面Ｓ９，Ｓ１０
＜曲率半径＞
Ｒ１＝∞、Ｒ２＝４．２９６ｍｍ（非球面）、Ｒ３＝∞、Ｒ４＝−２２．５８６ｍｍ（非球面）、Ｒ５＝４．４６５ｍｍ（非球面）、Ｒ６＝−１９．４６８ｍｍ、Ｒ７＝７．４７３ｍｍ、Ｒ８＝３．６２６ｍｍ（非球面）、Ｒ９＝６５．４７４ｍｍ（非球面）、Ｒ１０＝−８．１１８ｍｍ（非球面）、Ｒ１１＝∞、Ｒ１２＝∞、Ｒ１３＝∞、Ｒ１４＝∞
＜光軸上の間隔＞
Ｄ１＝１．００ｍｍ、Ｄ２＝２．００ｍｍ、Ｄ３＝６．８９ｍｍ、Ｄ4＝可変、Ｄ５＝２．０２ｍｍ、Ｄ６＝１．６０ｍｍ、Ｄ７＝１．４１ｍｍ、Ｄ８＝可変、Ｄ９＝２．１６ｍｍ、Ｄ１０＝可変、Ｄ１１＝０．３０ｍｍ、Ｄ１２＝０．１５ｍｍ、Ｄ１３＝０．５０ｍｍ、Ｄ１４＝０．５０ｍｍ
＜屈折率（Ｎｄ）＞
Ｎ１＝１．５２５１２０、Ｎ２＝１．５８３８５０、Ｎ３＝１．５１８３４８、Ｎ４＝１．９９６７０１、Ｎ５＝１．５２５１２０、Ｎ６＝１．５１６７９８、Ｎ７＝１．５１６７９８
＜アッベ数（νｄ）＞
ν１＝５６．３、ν２＝３０．３、ν３＝７０．３、ν４＝２０．６、ν５＝５６．３、ν６＝６４．２、ν７＝６４．２
【００３８】
＜ズーム間隔（Ｄ４，Ｄ８，Ｄ１０）＞
Ｄ４＝１１．０２ｍｍ（広角端）〜６．４１ｍｍ（中間）〜１．００ｍｍ（望遠端）、
Ｄ８＝１．９７ｍｍ（広角端）〜９．３１ｍｍ（中間）〜１４．９２ｍｍ（望遠端）、
Ｄ１０＝３．７４ｍｍ（広角端）〜１．００ｍｍ（中間）〜０．８０ｍｍ（望遠端）
【００３９】
＜非球面係数の数値データ＞
＜Ｓ２＞
ε＝０．２７８９２８、Ｄ＝２．５３８２６０×１０−４、Ｅ＝１．９２４４２０×１０−５、Ｆ＝−１．７９４７５０×１０−６、Ｇ＝４．８１４６６０×１０−８
＜Ｓ４＞
ε＝２７．３９３９６０、Ｄ＝６．５９３３９０×１０−７、Ｅ＝２．３３３８２０×１０−６、Ｆ＝９．３７０９１０×１０−７、Ｇ＝０．００００００
＜Ｓ５＞
ε＝−０．１９６４６６、Ｄ＝５．２７０８１０×１０−４、Ｅ＝−３．３４１３７０×１０−６、Ｆ＝−２．１９５８００×１０−７、Ｇ＝０．００００００
＜Ｓ８＞
ε＝１．３０１１３２、Ｄ＝８．６９６２９０×１０−４、Ｅ＝６．８１６８２０×１０−５、Ｆ＝２．４０４５３０×１０−６、Ｇ＝０．００００００
＜Ｓ９＞
ε＝１．００００００、Ｄ＝−１．３４３７４０×１０−３、Ｅ＝０．００００００、Ｆ＝０．００００００、Ｇ＝０．００００００
＜Ｓ１０＞
ε＝−１７．９３２６５０、Ｄ＝−４．７００９００×１０−３、Ｅ＝１．９４７９６０×１０−４、Ｆ＝−４．５８４９３０×１０−６、Ｇ＝０．００００００
【００４０】
この実施例２における広角端、中間位置、望遠端でのそれぞれの球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差に関する収差線図は、図６、図７、図８に示すような結果となる。尚、図６、図７、図８において、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。
この実施例２によるレンズ仕様によれば、変倍比が２．９３、広角端でのＦナンバーが２．９０程度と明るく、諸収差が良好に補正された光学性能の高い、小型のズームレンズが得られる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上述べたように、本発明のズームレンズは、４つのレンズ及び１つのプリズムという非常に簡単なレンズ構成を採用し、レンズの形状、非球面を施す位置、ガラス材料等を適切に設定することにより、近年の高密度な撮像素子にも対応した光学性能を有し、広画角で、明るく、より安価かつ小型であるため、デジタルスチルカメラ、携帯電話機等に搭載のモバイルカメラ等に適用できるのは勿論のこと、その他の用途に用いられるカメラのズームレンズとしても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係るズームレンズの一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図１に示すズームレンズの広角端、中間、望遠端における光路図である。
【図３】実施例１における、広角端での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図である。
【図４】実施例１における、中間位置での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図である。
【図５】実施例１における、望遠端での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図である。
【図６】実施例２における、広角端での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図である。
【図７】実施例２における、中間位置での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図である。
【図８】実施例２における、望遠端での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図である。
【符号の説明】
【００４３】
Ｌ  光軸
Ｉ  第１レンズ群
ＩＩ  第２レンズ群
ＩＩＩ  第３レンズ群
１  負レンズ
２  プリズム
３  正レンズ
４  負レンズ
５  正レンズ
６，７  ガラスフィルタ
ＳＤ  開口絞り
ＴＬ  第１レンズ群の最も物体側の面から像面までのレンズ系における光軸上の距離
ｆｗ  レンズ系の広角端における焦点距離
νｓ  第２レンズ群の正レンズのアッベ数
νｆ  第２レンズ群の負レンズのアッベ数
ｆ２  第２レンズ群の焦点距離
ｆｐ  樹脂材料により形成されたレンズの焦点距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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